KR102668706B1 - Apparatus for calculating ultraviolet index having automatic control function - Google Patents
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Abstract
자외선 지수 산출 장치가 개시된다. 상기 자외선 지수 산출 장치는 조도 센서에 의해 감지된 조도를 감지하여 조도 신호를 생성하는 조도 센서; 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서; 및 상기 조도가 미리 설정된 조도 이상일 때, 상기 자외선 센서를 구동시키고, 상기 자외선 센서로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출하는 제어부를 포함한다.A UV index calculation device is disclosed. The UV index calculation device includes an illuminance sensor that detects the illuminance detected by the illuminance sensor and generates an illuminance signal; An ultraviolet sensor that detects ultraviolet light and generates an ultraviolet signal; and a control unit that drives the ultraviolet ray sensor when the illuminance is higher than a preset illuminance and calculates the ultraviolet ray index by receiving an ultraviolet ray signal generated from the ultraviolet ray sensor.
Description
본 발명은 자동 제어 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a UV index calculation device having an automatic control function.
인체에 유해한 영향을 미치는 자외선은 자외선A(UV-A), 자외선B(UV-B), 자외선C(UV-C)로 구분되며, 파장이 200nm~280nm의 자외선C는 대기중의 오존층에 의해 대부분이 흡수되어 인체에 별다른 문제가 되지 않지만, 파장이 320nm~400nm의 자외선A와 280nm~320nm의 자외선B는 대기를 통과하여 인체에 유해한 영향을 미친다.Ultraviolet rays that have a harmful effect on the human body are divided into ultraviolet A (UV-A), ultraviolet B (UV-B), and ultraviolet C (UV-C). Ultraviolet C with a wavelength of 200 nm to 280 nm is damaged by the ozone layer in the atmosphere. Most of them are absorbed and do not pose a significant problem to the human body, but ultraviolet A with a wavelength of 320 nm to 400 nm and ultraviolet B with a wavelength of 280 nm to 320 nm pass through the atmosphere and have a harmful effect on the human body.
즉, 자외선A(UV-A)는 일상생활 속에서 접하는 것으로 생활자외선이라 불리는데, 피부 내부의 진피층까지 도달하여 피부의 탄력성을 유지해주는 콜라겐, 엘라스틴 등과 색소세포에 영향을 주어 잔주름과 탄력저하 등의 피부노화와 멜라닌 색소 침착에 의한 기미를 가속화시키는데, 날씨상태에 크게 상관없이 발생하는 것이 특징이다.In other words, ultraviolet A (UV-A) is what we encounter in our daily lives and is called daily ultraviolet rays. It reaches the dermal layer inside the skin and affects pigment cells such as collagen and elastin that maintain the skin's elasticity, causing fine wrinkles and loss of elasticity. It accelerates skin aging and dark spots caused by melanin pigmentation, and is characterized by occurring largely regardless of weather conditions.
자외선B(UV-B)는 바닷가 등에서 오랜 시간 태양에 피부를 노출시킨 경우 피부가 빨갛게 익어 통증, 염증을 발생시키는 것으로 레저자외선이라 불린다. Ultraviolet B (UV-B) is called leisure ultraviolet rays, which cause skin to turn red and cause pain and inflammation when exposed to the sun for a long period of time, such as at the beach.
자외선지수(UV index)는 태양광의 분광복사조도와 대략 285 nm 내지 385 nm의 파장별 피부의 피해 정도를 나타내는 매킨리-디페이 홍반 작용 스펙트럼 커브(McKinlay-Diffey erythemal action spectrum curve)를 가중 함수(weithing function)로 파장에 따라 적분하여 하나의 숫자로 나타낸 지수이다. 상기 자외선 지수는 태양 자외선의 피부에 대한 영향을 나타낸다.The UV index is a weighting function of the spectral irradiance of sunlight and the McKinlay-Diffey erythemal action spectrum curve, which indicates the degree of skin damage by wavelength of approximately 285 nm to 385 nm. ) is an index that is integrated according to the wavelength and expressed as a single number. The UV index indicates the effect of solar ultraviolet rays on the skin.
따라서 태양광선의 유해 자외선에 과다 노출되는 것을 방지하기 위하여, 다양한 형태의 자외선 지수 측정 어플리케이션이 스마트 폰, 스마트 워치 및 헬스 트랙커 등의 스마트 기기를 통하여 제공되고 있다. Therefore, in order to prevent overexposure to harmful ultraviolet rays of the sun, various types of UV index measurement applications are provided through smart devices such as smart phones, smart watches, and health trackers.
그러나 종래 기술과 같이 스마트 기기의 어플리케이션을 활용할 경우, 사용자가 어플리케이션을 찾아 기능을 실행하여 자외선을 측정하는 구조로 불편하여 활용이 잘 되지 못하고, 자외선 지수 값을 자동으로 산출하지 못하기 때문에 이를 토대로 얻을 수 있는 자외선 위험 수치, 자외선 노출 시간, 자외선 노출 누적 시간, 비타민 D 생성 시간 등의 2차적 정보 또한 실시간으로 인지할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.However, when using a smart device application as in the prior art, the structure in which the user finds the application and executes the function to measure ultraviolet rays is inconvenient, so it is not utilized well, and the UV index value cannot be automatically calculated, so the UV index value cannot be automatically calculated. Secondary information such as UV risk level, UV exposure time, cumulative UV exposure time, and vitamin D production time also has the problem of not being recognized in real time.
이에 따라, 상술한 문제점들을 해결할 수 있도록, 자동 제어 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치의 개발이 요구된다.Accordingly, there is a need to develop a UV index calculation device with an automatic control function to solve the above-mentioned problems.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자가 실행하지 않아도 자동으로 자외선을 감지하여 자외선 지수를 산출하는 자외선 지수 산출 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a UV index calculation device that automatically detects ultraviolet rays and calculates the ultraviolet ray index without the user having to execute it.
본 발명의 일 측면에 따른 자외선 지수 산출 장치는, 조도를 감지하여 조도 신호를 생성하는 조도 센서; 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서; 및 상기 조도 센서에 의해 감지된 조도가 미리 설정된 조도 이상일 때, 상기 자외선 센서를 구동시키고, 상기 자외선 센서로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출하는 제어부를 포함한다.A UV index calculation device according to an aspect of the present invention includes an illuminance sensor that detects illuminance and generates an illuminance signal; An ultraviolet sensor that detects ultraviolet light and generates an ultraviolet signal; and a control unit that drives the ultraviolet ray sensor when the illuminance detected by the illuminance sensor is higher than a preset illuminance and calculates the ultraviolet ray index by receiving an ultraviolet ray signal generated from the ultraviolet ray sensor.
본 발명의 실시예들에 따르면, 자외선 센서를 조도 센서와 연동함으로써, 미리 설정된 값 이상의 조도가 측정될 때, 선택적으로 자외선 지수를 산출하는 자외선 지수 산출 장치가 제공될 수 있다. 특히, 자외선 센서가 조도 센서에 연동되어 구동되므로, 사용자가 별도의 어플리케이션을 실행할 필요 없이 자외선 지수에 따른 정보가 자동으로 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, by linking an ultraviolet sensor with an illuminance sensor, a UV index calculation device that selectively calculates the ultraviolet index when an illuminance exceeding a preset value is measured can be provided. In particular, since the ultraviolet ray sensor is driven in conjunction with the illuminance sensor, information according to the ultraviolet ray index can be automatically provided without the user having to run a separate application.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 센서부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 센서부를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 센서부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치인 스마트 폰의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치인 스마트 워치의 사시도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a driving system of a UV index calculation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic plan view for explaining the sensor unit of the UV index calculation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the sensor unit of the UV index calculation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic block diagram illustrating a driving system of a UV index calculation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic plan view for explaining the sensor unit of the UV index calculation device according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view of a smart phone, which is a UV index calculation device according to various embodiments of the present invention.
Figure 7 is a perspective view of a smart watch, which is a UV index calculation device according to various embodiments of the present invention.
본 발명의 일 측면에 따른 자외선 지수 산출 장치는 조도를 감지하여 조도 신호를 생성하는 조도 센서; 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서; 및 상기 조도 센서에 의해 감지된 조도가 미리 설정된 조도 이상일 때, 상기 자외선 센서를 구동시키고, 상기 자외선 센서로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출하는 제어부를 포함한다.The UV index calculation device according to one aspect of the present invention includes an illuminance sensor that detects illuminance and generates an illuminance signal; An ultraviolet sensor that detects ultraviolet light and generates an ultraviolet signal; and a control unit that drives the ultraviolet ray sensor when the illuminance detected by the illuminance sensor is higher than a preset illuminance and calculates the ultraviolet ray index by receiving an ultraviolet ray signal generated from the ultraviolet ray sensor.
미리 설정된 값 이상의 조도가 감지되면, 제어부가 자동으로 자외선 센서를 구동시키고, 자외선 센서로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출한다. 이에 따라, 미리 설정된 값 이상의 조도가 감지되면, 사용자가 별도의 어플리케이션을 실행할 필요 없이 자외선 지수를 자동으로 산출할 수 있는 자외선 지수 산출 장치가 제공될 수 있다. When an illuminance exceeding a preset value is detected, the control unit automatically operates the ultraviolet sensor and receives the ultraviolet signal generated from the ultraviolet sensor to calculate the ultraviolet index. Accordingly, when an illuminance exceeding a preset value is detected, a UV index calculation device can be provided that can automatically calculate the UV index without the user having to run a separate application.
상기 미리 설정된 조도는 10,000 룩스(lux) 이상의 값일 수 있다. 실내 형광등의 1cm 근방에서 조도는 대략 10,000 룩스(lux) 이므로, 실내, 야간, 그늘등에서는 자외선 센서가 구동되지 않을 수 있으며, 주로 옥외에서 직사광선이 존재할 때, 상기 자외선 센서가 구동된다.The preset illuminance may be a value of 10,000 lux or more. Since the illuminance in the vicinity of 1cm of an indoor fluorescent lamp is approximately 10,000 lux, the ultraviolet sensor may not operate indoors, at night, or in the shade, and the ultraviolet sensor operates mainly outdoors when direct sunlight exists.
상기 제어부는 상기 조도 센서로부터 조도 신호를 전달받아 상기 자외선 센서를 구동시킨다. 이에 따라, 기존의 스마트 기기에 널리 쓰이는 조도 센서가 자외선 센서를 구동시키기 위한 조도 신호를 전달하도록 활용될 수 있다.The control unit receives an illuminance signal from the illuminance sensor and drives the ultraviolet ray sensor. Accordingly, an illumination sensor widely used in existing smart devices can be used to transmit an illumination signal to drive an ultraviolet sensor.
상기 조도 센서는 규소계 반도체로 형성되고, 상기 자외선 센서는 질화물계 반도체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 저렴한 가격에 조도 센서를 제공할 수 있고, 자외선을 민감도가 강한 자외선 센서를 제공할 수 있다.The illuminance sensor may be formed of a silicon-based semiconductor, and the ultraviolet sensor may be formed of a nitride-based semiconductor. Accordingly, an illuminance sensor can be provided at a relatively low price, and an ultraviolet sensor with strong sensitivity to ultraviolet rays can be provided.
상기 자외선 지수 산출 장치는 출력부를 더 포함하되, 상기 출력부는 상기 산출된 자외선 지수에 따른 정보를 음성, 진동, 색 및 문자 중 적어도 하나의 형태를 통해 외부에 실시간으로 표시할 수 있다. 이에 따라, 미리 설정된 값 이상의 조도가 감지되면, 제어부가 산출한 자외선 지수에 따른 정보를 다양한 형태로 별도의 어플리케이션 구동 없이 외부에 실시간으로 표시할 수 있어, 자외선 지수에 따른 정보가 사용자에게 편리하게 제공될 수 있다.The UV index calculation device further includes an output unit, wherein the output unit can display information according to the calculated UV index to the outside in real time in the form of at least one of voice, vibration, color, and text. Accordingly, when illuminance exceeding a preset value is detected, information according to the UV index calculated by the control unit can be displayed externally in real time in various forms without running a separate application, so that information according to the UV index is conveniently provided to the user. It can be.
상기 자외선 지수에 따른 정보는 자외선 지수, 자외선 위험 수치, 자외선 노출 시간, 자외선 노출 누적 시간 및 비타민 D 생성 시간 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 건강과 밀접하게 연관된 유용한 정보가 제공될 수 있다.The information according to the UV index may include any one of the UV index, UV risk level, UV exposure time, UV exposure cumulative time, and vitamin D production time. Accordingly, useful information closely related to the user's health can be provided.
상기 자외선 지수 산출 장치는 집적회로를 더 포함하되, 상기 조도 센서는 상기 집적회로 내에 형성되고, 상기 자외선 센서는 상기 집적회로에 본딩되며, 상기 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 상기 제어부에 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 상기 제어부에 안정적으로 전달할 수 있다.The UV index calculation device further includes an integrated circuit, wherein the illuminance sensor is formed in the integrated circuit, the ultraviolet ray sensor is bonded to the integrated circuit, and the integrated circuit transmits the illuminance signal and the ultraviolet ray signal to the control unit. You can. Accordingly, the illuminance signal and ultraviolet ray signal can be stably transmitted to the control unit.
상기 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 수신하여 증폭시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 조도 신호 및 자외선 신호가 상기 제어부에 전달되기 적당한 강도로 증폭될 수 있다.The integrated circuit may receive and amplify the illuminance signal and the ultraviolet ray signal. Accordingly, the illuminance signal and the ultraviolet ray signal can be amplified to an appropriate intensity to be transmitted to the control unit.
상기 집적회로는 제1 집적회로; 및 제2 집적회로를 포함하고, 상기 조도 센서는 상기 제1 집적회로에 형성되고, 상기 자외선 센서는 상기 제2 집적회로에 본딩될 수 있다. 이에 따라, 상기 조도 센서와 상기 자외선 센서를 독립적으로 구동하여 더 정교한 자외선 지수 산출 장치를 구동할 수 있다.The integrated circuit includes a first integrated circuit; and a second integrated circuit, wherein the illuminance sensor may be formed on the first integrated circuit, and the ultraviolet ray sensor may be bonded to the second integrated circuit. Accordingly, a more sophisticated UV index calculation device can be driven by operating the illuminance sensor and the ultraviolet ray sensor independently.
상기 제1 집적회로 및 제2 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 수신하여 증폭시키는 기능을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 조도 신호 및 자외선 신호가 각각 상기 제어부에 전달되기 적당한 강도로 증폭될 수 있다.The first integrated circuit and the second integrated circuit may have a function of receiving and amplifying the illuminance signal and the ultraviolet ray signal. Accordingly, the illuminance signal and the ultraviolet ray signal can each be amplified to an intensity appropriate for transmission to the control unit.
앞서 설명한 자외선 지수 산출 장치는 스마트 기기일 수 있다. 이에 따라, 상용화되어 있는 스마트 기기를 통하여 자외선 지수 산출 장치로서의 활용도를 높일 수 있다.The UV index calculation device described above may be a smart device. Accordingly, the usability as a UV index calculation device can be increased through commercially available smart devices.
상기 스마트 기기는 스마트 폰, 스마트 워치 및 헬스 트래커 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 널리 쓰이는 스마트 폰, 스마트 워치 및 헬스 트래커를 통하여 사용자에게 최적의 편의를 제공할 수 있다.The smart device may include any one of a smart phone, smart watch, and health tracker. Accordingly, optimal convenience can be provided to users through widely used smart phones, smart watches, and health trackers.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Also, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Additionally, when one component is described as being "on top of" or "on" another component, it means that each component is "directly on" or "directly on" the other component, as well as when each component is described as being "directly on" or "directly on" the other component. This also includes cases where another component is interposed. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.First, Figure 1 is a schematic block diagram for explaining the driving system of the UV index calculation device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 자외선 지수 산출 장치(100)는 제어부(105), 센서부(115), 출력부(125)를 포함하고, 나아가 센서부(115)는 조도 센서(110), 자외선 센서(120), 집적회로(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the UV
제어부(105)는 조도 센서(110)로부터 조도 신호를 전달받아, 조도 센서(110)에 의해 감지된 조도가 미리 설정된 조도 이상일 때, 자외선 센서(120)를 구동시킨다. 또한, 제어부(105)는 자외선 센서(120)로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출하여, 이를 토대로 자외선 지수에 따른 정보를 산출하여 출력부(125)에 전달한다.The
센서부(115)에서는, 조도 센서(110)가 집적회로(130)에 형성되어, 집적회로(130)에 생성된 조도 신호를 전달한다. 이 때, 집적회로(130)는 전달받은 조도 신호를 수신하여 증폭시킨 후, 제어부(105)에 증폭된 조도 신호를 전달한다.In the
한편, 센서부(115)의 자외선 센서(120)는 제어부(105)의 제어에 따라 구동되면, 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하고, 이를 집적회로(130)에 전달한다. 이 때, 집적회로(130)는 자외선 센서(120)와 본딩되어, 전달받은 자외선 신호를 수신하여 증폭시킨 후, 제어부(105)에 증폭된 자외선 신호를 전달한다.Meanwhile, when the
출력부(125)는 제어부(105)로부터 산출된 자외선 지수에 따른 정보를 전달받아, 음성, 진동, 색 및 문자 중 적어도 하나의 형태를 통해 외부에 실시간으로 표시한다. The
한편, 상술한 바와 같이, 조도 센서(110)와 자외선 센서(120)가 하나의 집적회로(130)에 함께 설치되어 센서부(115)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조도 센서(110)는 제1 집적회로에 형성되어 조도 센서부에 배치되고, 자외선 센서(120)는 제2 집적회로에 본딩되어 자외선 센서부에 배치될 수 있다. 이하에서 본 발명의 실시예들에 대해 더 구체적으로 설명한다.Meanwhile, as described above, the
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 센서부를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 이하, 상술한 구성에 대해서는 중복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다.Figures 2 and 3 are a plan view and a cross-sectional view for explaining the sensor unit of the ultraviolet index calculation device according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, detailed description of the above-described configuration will be omitted to avoid duplication.
도 2 및 도 3을 참조하면, 센서부(115)는 몸체부(210), 커버부(220) 및 몰딩부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서부(115)는 패키지의 형태로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the
조도 센서(110)는 집적 회로(130)를 형성할 때 함께 형성될 수 있다. 자외선 센서(120)는 몸체부(210) 상에 집적 회로(130)가 실장된 후, 집적 회로(130) 상에 본딩될 수 있다. 이와 달리, 자외선 센서(120)는 미리 집적 회로(130) 상에 본딩되고, 자외선 센서(120)가 본딩된 집적 회로(130)가 몸체부(210) 상에 실장될 수도 있다. 상기 조도 센서(110)는 규소계 반도체로 형성되고, 상기 자외선 센서(120)는 질화물계 반도체로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
몸체부(210)는 집적 회로(130), 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120)의 하부와 측면을 둘러쌀 수 있다. 몸체부(210)는 폴리머 등을 포함하는 일반적인 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), LCP(liquid crystalline polymer), PA(polyamide), IPS(polyphenylene sulfide) 또는 TPE(thermoplastic elastomer) 등으로 형성되거나, 메탈 또는 세라믹으로 형성될 수도 있다. 다만, 몸체부(210)를 형성하는 물질이 이에 제한되는 것은 아니고, 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120)를 지지할 수 있으면 제한되지 않는다. 이 경우, 자외선 센서(120)는 본딩 와이어(240)를 통해 상기 몸체부(210)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 몸체부(210)는 센서부(115)가 외부와 연결될 수 있는 단자들(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 상기 단자들은 몸체부(210)의 측면 또는 하면에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
커버부(220)는 몸체부(210)의 단부(211)에 지지되어, 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120) 상에 위치할 수 있다. 커버부(220)는 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120)로부터 이격될 수 있으며, 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120)를 외부로부터 보호할 수 있다. 또한, 커버부(230)는 입사광을 투과시키는 광 투과성을 가질 수 있다. 커버부(230)는, 예를 들어, 쿼츠, 사파이어, 광 투과성 폴리머, 광 투과성 세라믹 또는 광 투과성 유리 등으로 형성될 수 있다.The
몰딩부(230)는 커버부(220)의 하부에 형성되어, 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120)의 적어도 일부 영역을 덮을 수 있다. 본 발명은 평판 형태를 가지는 몰딩부(230)를 개시하였지만, 몰딩부(230)의 형상은 이에 국한되지 않는다. 또한, 상기 몰딩부(230)는 광 투과성 몰딩제로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
한편, 상술한 바와 같이, 커버부(220)와 몰딩부(230)가 함께 센서부(115)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 커버부(220)만 센서부(115)에 배치되거나, 몰딩부(230)만 센서부(115)에 배치될 수 있다Meanwhile, as described above, the
본 발명의 실시예들에 있어서, 조도 센서(110)와 자외선 센서(120)는 제어부(105)와 연동되며, 따라서, 제어부(105)는 조도 센서(110)로부터 조도 신호를 전달받다가, 미리 설정된 조도 이상의 조도가 감지되면, 자외선 센서(120)를 구동시킬 수 있다. 예컨대, 제어부(105)에는 10,000 룩스(lux)의 값이 미리 설정되어 있거나, 12,000 룩스(lux)의 값이 미리 설정되어 있을 수 있다. 사용자는 자외선 센서(120)가 구동될 수 있는 조도 센서 값을 설정할 수 있다. 출력부(125)는 제어부(105)로부터 산출된 자외선 지수에 따른 정보를 전달받아, 음성, 진동, 색 및 문자 중 적어도 하나의 형태를 통해 외부에 표시할 수 있다. 예컨대, 출력부(125)는 디스플레이의 형태일 수 있으며, 따라서, 제어부(105)로부터 산출된 자외선 지수에 따른 정보를 별도의 어플리케이션 구동 없이 실시간으로 사용자에게 알릴 수 있다.In embodiments of the present invention, the
본 발명의 실시예들에 따르면, 조도를 감지하여 조도 신호를 생성하는 조도 센서(110)와 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서(120)를 함께 채택함으로써, 자동으로 자외선을 감지하여 자외선 지수를 산출하고 그에 따른 정보를 표시하는 자외선 지수 산출 장치를 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 이하, 상술한 구성에 대해서는 중복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다. Figure 4 is a schematic block diagram illustrating a driving system of a UV index calculation device according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, detailed description of the above-described configuration will be omitted to avoid duplication.
도 4를 참조하면, 자외선 지수 산출 장치(100)는 제어부(105), 조도 센서부(115a), 자외선 센서부(115b), 출력부(125)를 포함하고, 나아가 조도 센서부(115a) 및 자외선 센서부(115b)는 조도 센서(110) 및 자외선 센서(120), 제1 집적회로(130a) 및 제2 집적회로(130b)를 각각 포함한다.Referring to FIG. 4, the UV
조도 센서부(115a)에서는, 조도 센서(110)가 제1 집적회로(130a)에 형성되며, 제1 집적회로(130a)로 생성된 조도 신호를 전달한다. 이 때, 제1 집적회로(130a)는 전달받은 조도 신호를 수신하여 증폭시킨 후, 제어부(105)에 증폭된 조도 신호를 전달한다.In the
한편, 자외선 센서부(115b)의 자외선 센서(120)는 제어부(105)의 제어에 따라 구동되면, 자외선 신호를 생성하고, 이를 제2 집적회로(130b)에 전달한다. 이 때, 제2 집적회로(130b)는 자외선 센서(120)와 본딩되어, 전달받은 자외선 신호를 수신하여 증폭시킨 후, 제어부(105)에 증폭된 자외선 신호를 전달한다.Meanwhile, when the
본 발명의 실시예들에 따르면, 조도를 감지하여 조도 신호를 생성하는 조도 센서(110)를 조도 센서부(115a)에 배치하고, 자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서(120)를 자외선 센서부(115b)에 배치한다. 이에 따라, 각 센서에 의하여 감지된 광에 의해 효율적으로 신호를 생성시킬 수 있는 집적회로를 구분하여 배치할 수 있고, 따라서, 자동 제어 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치를 높은 정확도로 구현할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치의 센서부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 이하, 상술한 구성에 대해서는 중복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다. Figure 5 is a schematic plan view for explaining the sensor unit of the UV index calculation device according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, detailed description of the above-described configuration will be omitted to avoid duplication.
도 5를 참조하면, 조도 센서부(115a)는 조도 센서(110), 제1 집적회로(130a), 제1 몸체부(210a), 제1 커버부 및 제1 몰딩부(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 자외선 센서부(115b)는 자외선 센서(120), 제2 집적회로(130b), 제2 몸체부(210b), 제2 커버부 및 제2 몰딩부를 더 포함할 수 있다. 상기 조도 센서부(115a) 및 자외선 센서부(115b)는 각각 패키지의 형태로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 5, the
조도 센서(110)는 제1 집적 회로(130a)를 형성할 때 제1 집적 회로(130a) 내부에 형성된다. 제1 집적회로(130a)는 조도 센서부(115a)의 제1 몸체부(210a)에 실장된다. 한편, 자외선 센서(120)는 제2 몸체부(210b) 상에 제2 집적 회로(130b)가 실장 된 후, 제2 집적 회로(130b) 상에 본딩된다. 또는 제2 집적 회로(130b) 상에 자외선 센서(120)를 미리 실장하고, 자외선 센서(120)가 실장된 제2 집적회로(130b)를 제2 몸체부(210b) 상에 실장할 수도 있다. 상기 조도 센서(110)는 규소계 반도체로 형성되고, 상기 자외선 센서(120)는 질화물계 반도체로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치인 스마트 폰의 평면도이다.Figure 6 is a plan view of a smart phone, which is a UV index calculation device according to various embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 스마트 폰(300)은 센서부(305)를 포함할 수 있다. 상기 센서부(305)는 패키지의 형태로 구현되어 스마트 폰(300) 내부에 내장될 수 있으며, 상기 센서부(305)가 광을 감지할 수 있도록 스마트 폰(300)의 외부에 투명 창이 마련된다. 상기 센서부(305)는 조도 센서(미도시)와 자외선 센서(미도시)가 하나의 집적회로(미도시)에 함께 본딩되어 상기 스마트 폰(300)의 전면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조도 센서부와 자외선 센서부가 서로 독립적으로 상기 스마트 폰(300)의 전면 또는 전면과 후면에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
본 발명의 실시예들에 따르면, 스마트 폰(300)은 센서부(305)를 내장함으로써, 대부분의 스마트 폰에 내재된 조도 센서를 이용하여, 자동 제어 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치의 활용도를 높일 수 있다.According to embodiments of the present invention, the
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자외선 지수 산출 장치인 스마트 워치의 사시도이다.Figure 7 is a perspective view of a smart watch, which is a UV index calculation device according to various embodiments of the present invention.
도 7을 참조하면, 스마트 워치(400)는 센서부(405)를 포함할 수 있다. 상기 센서부(405)는 패키지의 형태로 구현되어 스마트 워치(400)의 내부에 내장될 수 있으며, 상기 센서부(405)가 광을 감지할 수 있도록 투명 창이 마련된다. 상기 센서부 (405)는 조도 센서(미도시)와 자외선 센서(미도시)가 하나의 집적회로(미도시)에 함께 설치되어 상기 스마트 워치(400)에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조도 센서는 조도 센서부에, 자외선 센서는 자외선 센서부에 따로 형성되어 상기 스마트 워치(400)의 상면 또는 상면과 하면에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
본 발명의 실시예들에 따르면, 스마트 워치(400)는 자외선 지수 산출 장치(405)를 내장함으로써, 대부분의 스마트 워치에 내재된 조도 센서를 이용하여, 자동 제어 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치의 활용도를 높일 수 있으며, 나아가, 사용자의 신체에 항상 착용되어 있는 스마트 워치(400)의 특성에 따라, 상기 자외선 지수 산출 장치의 활용도를 극대화할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the
이상, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the various embodiments and features described above, and various modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the claims of the present invention.
Claims (12)
자외선을 감지하여 자외선 신호를 생성하는 자외선 센서; 및
상기 조도 센서에 의해 감지된 조도가 미리 설정된 조도 이상일 때, 상기 자외선 센서를 구동시키고, 상기 자외선 센서로부터 생성된 자외선 신호를 전달받아 자외선 지수를 산출하는 제어부를 포함하며,
출력부를 더 포함하되,
상기 출력부는 상기 산출된 자외선 지수에 따른 정보를 음성, 진동, 색 및 문자 중 적어도 하나의 형태를 통해 외부에 실시간으로 표시하며,
집적회로를 더 포함하되,
상기 조도 센서는 상기 집적회로에 형성되고,
상기 자외선 센서는 질화물계 반도체로 상기 집적회로에 본딩되며,
상기 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 상기 제어부에 전달하며,
상기 집적회로의 하부와 측면을 둘러싸는 몸체부 및 상기 몸체부에 지지되어 상기 집적회로 상에 위치되는 광 투과성 커버부를 더 포함하는 자외선 지수 산출 장치.An illuminance sensor that detects illuminance and generates an illuminance signal;
An ultraviolet sensor that detects ultraviolet light and generates an ultraviolet signal; and
When the illuminance detected by the illuminance sensor is higher than a preset illuminance, a control unit that drives the ultraviolet sensor and receives an ultraviolet signal generated from the ultraviolet sensor to calculate the ultraviolet index;
It further includes an output section,
The output unit displays information according to the calculated UV index to the outside in real time through at least one of voice, vibration, color, and text,
It further includes an integrated circuit,
The illuminance sensor is formed in the integrated circuit,
The ultraviolet sensor is bonded to the integrated circuit with a nitride-based semiconductor,
The integrated circuit transmits the illuminance signal and the ultraviolet ray signal to the control unit,
A UV index calculation device further comprising a body portion surrounding a lower portion and a side surface of the integrated circuit, and a light-transmissive cover portion supported by the body portion and positioned on the integrated circuit.
상기 미리 설정된 조도는 10,000 룩스(lux) 이상의 값인 자외선 지수 산출 장치.In claim 1,
The preset illuminance is a UV index calculation device of a value of 10,000 lux or more.
상기 제어부는 상기 조도 센서로부터 조도 신호를 전달받아 상기 자외선 센서를 구동시키는 자외선 지수 산출 장치.In claim 1,
The control unit receives an illuminance signal from the illuminance sensor and operates the ultraviolet ray sensor.
상기 자외선 지수에 따른 정보는 자외선 지수, 자외선 위험 수치, 자외선 노출 시간, 자외선 노출 누적 시간 및 비타민 D 생성 시간 중 어느 하나를 포함하는 자외선 지수 산출 장치.In claim 1,
The information according to the UV index includes any one of the UV index, UV risk level, UV exposure time, UV exposure accumulation time, and vitamin D production time.
상기 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 수신하여 증폭시키는 자외선 지수 산출 장치.In claim 1,
The integrated circuit is a UV index calculation device that receives and amplifies the illuminance signal and the ultraviolet ray signal.
상기 집적회로는 제1 집적회로; 및 제2 집적회로를 포함하고,
상기 조도 센서는 상기 제1 집적회로에 형성되고,
상기 자외선 센서는 상기 제2 집적회로에 본딩되는 자외선 지수 산출 장치.In claim 1,
The integrated circuit includes a first integrated circuit; and a second integrated circuit,
The illuminance sensor is formed in the first integrated circuit,
The ultraviolet sensor is a UV index calculation device bonded to the second integrated circuit.
상기 제1 집적회로 및 제2 집적회로는 상기 조도 신호 및 자외선 신호를 수신하여 증폭시키는 기능을 가지는 자외선 지수 산출 장치In claim 9,
The first integrated circuit and the second integrated circuit are UV index calculating devices that have a function of receiving and amplifying the illuminance signal and the ultraviolet ray signal.
상기 자외선 지수 산출 장치는 스마트 기기인 자외선 지수 산출 장치.According to any one of claims 1 to 3, claim 6, and claim 8,
The UV index calculation device is a smart device.
상기 스마트 기기는 스마트 폰, 스마트 워치 및 헬스 트래커 중 어느 하나를 포함하는 자외선 지수 산출 장치.
In claim 11,
The smart device is a UV index calculation device including any one of a smart phone, a smart watch, and a health tracker.
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